煤礦機(jī)電自動化集控的發(fā)展與應(yīng)用

[摘 要]有了強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)作為支持，科學(xué)技術(shù)才能得到快速的發(fā)展。只有將現(xiàn)有的科技靈活運(yùn)用于煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備之中，才能為自動化的發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。本文立足于當(dāng)前煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)，結(jié)合設(shè)備相關(guān)性能和控制精度，分析煤礦機(jī)電自動化集控的未來走向和應(yīng)用場景。

[關(guān)鍵詞]煤礦；機(jī)電；自動化集控

中圖分類號：TD67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）09-0397-01

在進(jìn)行煤炭相關(guān)項(xiàng)目的開發(fā)時，煤礦在單位時間內(nèi)的產(chǎn)能，取決于所使用到的機(jī)電設(shè)備的自動化程度，越是達(dá)到高度的自動化，越是能夠?qū)崿F(xiàn)高效的生產(chǎn)。與此同時，將智能控制等新興技術(shù)應(yīng)用于該行業(yè)之中，將極大地保證其安全性。如果在學(xué)術(shù)層面上定義煤礦機(jī)電自動化，那么可以說其是一種復(fù)合型的高新技術(shù)，首先其肯定會運(yùn)用到機(jī)電方面的知識，不僅如此，其還將自動控制和計算機(jī)信息技術(shù)融合了進(jìn)來。值得一提的是，微電子技術(shù)隨著自動化的發(fā)展，也運(yùn)用在了機(jī)電領(lǐng)域，這將使得采礦工程在智能化程度上有很大的提升。故而，無論是從生產(chǎn)效率還是從安全性的角度來看，加大研發(fā)力度、增加資金投入來攻克技術(shù)難題是十分有必要的，這對于推動煤礦機(jī)電自動化的發(fā)展至關(guān)重要。

一、我國煤礦機(jī)電自動化集控發(fā)展趨勢

相比于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備，當(dāng)前的機(jī)電自動化設(shè)備有著許多獨(dú)特優(yōu)勢，比如：自動化設(shè)備的模型一般不會很大，比較節(jié)省空間，自動化程度較高故而使用簡單，維修方便，而且其穩(wěn)定性也是極好的；實(shí)現(xiàn)以人為核心向以技術(shù)為核心進(jìn)行過渡，削減工作人員的數(shù)量等。故而，在煤礦開采行業(yè)，這些機(jī)電自動化設(shè)備得到了廣泛的關(guān)注，同時也被使用在了諸多場合。站在操作者的角度來看，這些自動化技術(shù)的使用將使得操作難度大大降低；立足于企業(yè)而言，煤礦機(jī)電自動化設(shè)備可以有效保證生產(chǎn)的安全性，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配，占據(jù)市場的主動權(quán)，獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益。

然而，與西方發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)的煤礦機(jī)電自動化無論是在技術(shù)上，還是在普及程度上，都與前者有著很大的差距。因此，要想縮短這種差距，就必須要加大資金和技術(shù)上的投入力度，完成關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)，推動行業(yè)的向前發(fā)展。對于相關(guān)企業(yè)而言，煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)是其在市場上立足的根本所在，該技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)比較明朗：研發(fā)的主旨是必須要掌握自主知識產(chǎn)權(quán)，關(guān)注的重點(diǎn)則是創(chuàng)新開采技術(shù)，研發(fā)與技術(shù)相適應(yīng)的配套設(shè)備。借鑒歷史的經(jīng)驗(yàn)才更能體會到，只有掌握核心科技，并在此指導(dǎo)下制造相關(guān)機(jī)電設(shè)備，才能從本質(zhì)上提升中國的煤炭開采技術(shù)，加大產(chǎn)量的同時保證施工的安全性。此外，還應(yīng)該關(guān)注一點(diǎn)那就是要著力提高產(chǎn)品的通信能力，這是增加煤炭產(chǎn)能的關(guān)鍵一步。故而，機(jī)電裝置必須要具有良好的實(shí)時信息采集能力，而且在收集到信息之后還應(yīng)該進(jìn)行篩選處理，獲得其中最有價值的信息，以此來改良生產(chǎn)工藝和提高開采水平。在實(shí)現(xiàn)煤礦設(shè)備自動化的艱苦實(shí)踐中，發(fā)揮最重要作用的就是微處理器，但就目前而言，微處理器在應(yīng)用技術(shù)上還有待提高，這也是限制微處理器在市場上應(yīng)用的主要技術(shù)難題。

二、煤礦機(jī)電自動化集控的應(yīng)用

1.在礦井安全生產(chǎn)、礦井監(jiān)測及監(jiān)控中的運(yùn)用。在國內(nèi)，應(yīng)用于礦井領(lǐng)域的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展較晚，很多技術(shù)都不太成熟，在設(shè)備的制造精度上，國內(nèi)的生產(chǎn)水平暫時不能達(dá)到，因此這些設(shè)備主要都是通過進(jìn)口來補(bǔ)充的，國內(nèi)的煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)存在的問題依舊很多。眾所周知，中國擅長對進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行反求設(shè)計，國內(nèi)的工業(yè)能力和科技水平也因此得到了極大地提升，在對國內(nèi)煤礦開采的現(xiàn)場施工環(huán)境進(jìn)行調(diào)研之后，相關(guān)技術(shù)部門開始搭建了一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)，并在實(shí)踐過程中逐步完善。在行業(yè)章程的指導(dǎo)下，這套監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在瓦斯預(yù)警方面，成效顯著。

2.在煤礦礦井提升機(jī)中的運(yùn)用。在煤炭開采施工項(xiàng)目中，研發(fā)人員將自動化集控技術(shù)應(yīng)用于煤礦礦井提升機(jī)之中，該技術(shù)的主要功能就是完成了對滾筒和驅(qū)動部分的整合，這樣做的好處在于降低了內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，與此同時，由于使用了全數(shù)字化技術(shù)的設(shè)備，使得裝置的穩(wěn)定性有了很好的保證，在此以微處理器為例，微處理器可以對問題部分進(jìn)行多重尋址，以此增強(qiáng)其自診斷能力等，功能強(qiáng)大的通信系統(tǒng)，不但可以適應(yīng)復(fù)雜的安裝環(huán)境，而且還能為系統(tǒng)的改版和升級帶來便利。值得高興的是，當(dāng)前數(shù)字直流提升機(jī)在關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)取得了重大突破，系統(tǒng)的整體性能得到很大的提高，該機(jī)也由此變成煤礦開采企業(yè)的心儀產(chǎn)品。

3.在礦井井下傳送帶上的運(yùn)用。在井下進(jìn)行煤炭運(yùn)輸是煤炭開采的重要環(huán)節(jié)，它有一些硬性指標(biāo)的限制，比如運(yùn)輸過程不能間斷，運(yùn)輸量必須要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，安全性方面更是極為苛刻?，F(xiàn)在國內(nèi)有一款擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的帶式運(yùn)輸機(jī)，該機(jī)基本達(dá)到了機(jī)電一體化的標(biāo)準(zhǔn)，并且滿足對井下原煤連續(xù)性運(yùn)輸?shù)囊螅捎诳煽剀泦友b置的使用，使得設(shè)備擁有了更好地容錯率。當(dāng)然，帶式運(yùn)輸機(jī)也存在一定的問題，在起始點(diǎn)相距較遠(yuǎn)時，就需要鋪設(shè)一定數(shù)量的中間驅(qū)動點(diǎn)，這些驅(qū)動點(diǎn)一旦出現(xiàn)功能問題，就必然會影響整個設(shè)備的使用情況，因此，必須要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，找出驅(qū)動點(diǎn)出現(xiàn)故障的主要原因，并進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，進(jìn)而確保系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。

4.在采煤機(jī)中的運(yùn)用。在整個煤礦開采領(lǐng)域，電牽引采煤機(jī)的應(yīng)用是最為廣泛的，它的核心技術(shù)就是電牽引技術(shù)，該技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是在采煤機(jī)下滑的時候，能夠利用制動來產(chǎn)生電能，起到了節(jié)能環(huán)保的作用。就工程實(shí)踐反饋的信息來看，電牽引采煤機(jī)極少發(fā)生問題，這就極大地較少了維修量，這也反應(yīng)其本身性能也是相當(dāng)穩(wěn)定的，并且，針對不同的應(yīng)用環(huán)境，可以對電控系統(tǒng)的性能參數(shù)進(jìn)行更改，進(jìn)而滿足傳動要求。電子信息技術(shù)的發(fā)展，使得電牽引技術(shù)得到不斷地完善，煤礦企業(yè)的開采效率也隨之得到提升。

三、發(fā)展煤礦機(jī)電自動化集控的前景展望

只有不斷提升煤礦機(jī)電的自動化水平，才能保證煤炭工業(yè)的繁榮發(fā)展。當(dāng)前社會信息化程度正變得越來越高，煤炭工業(yè)要想不落后于時代，就必須要實(shí)現(xiàn)自動化和智能化。對于典型的無人值守遠(yuǎn)程操控技術(shù)而言，其在地面對井下進(jìn)行控制的同時，還能隨時掌握井下的施工動態(tài)，依照工程實(shí)際進(jìn)行方案制定；與此同時，還應(yīng)該充分發(fā)揮無線網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特優(yōu)勢，對施工區(qū)域?qū)崿F(xiàn)（包含井上和井下）信號全覆蓋，以此來優(yōu)化工作流程。

總而言之，就當(dāng)前工程實(shí)際而言，煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)已經(jīng)逐漸趨向成熟，這對于國內(nèi)煤礦行業(yè)的發(fā)展有著重要的推動作用，不過，在應(yīng)用方面還有待改進(jìn)，這就必須要加大科研和資金的投入力度，整合自動化集控技術(shù)水平，進(jìn)而達(dá)成煤礦行業(yè)安全高效發(fā)展的目標(biāo)。

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作者簡介

陳志棟（1988-），男，山東泰安人，助理工程師，本科，研究方向：煤礦機(jī)電。